帷幕灌浆试验成果报告

青海省共和县塔什秋水库除险加固工程帷幕灌浆生产性试验成果报告

审批：

编写：

宁夏水利水电工程局

共和县塔什秋水库除险加固工程项目部

2009年9月11日

1. 工程基本情况

塔什秋水库是一座以灌溉为主兼顾养殖的小（1）型水库，大坝为人工填筑的壤土坝体，最大坝高12米，总库容114.73万m3。为改善岩体的力学性能及其整体性，降低岩体透水率，减少坝肩岩体渗漏，确保建筑物安全，设计在主坝右坝肩采用了帷幕灌浆方式方法进行处理。

按照设计要求，帷幕灌浆施工前应进行生产性灌浆试验，以优化和验证灌浆施工工艺、灌浆设计参数等。

1.1 工程项目及工程量

1.1.1 工程项目

本工程帷幕灌浆分布在大坝右坝肩D0+650.40～D0+703.00处和主坝高喷灌浆轴线搭接，帷幕轴线长度52.6米，帷幕总进尺约263.0延米。帷幕灌浆总体布置见帷幕灌浆孔位布置图。

帷幕灌浆共布置27个灌浆孔，孔距为2m。

1.1.2 帷幕灌浆工程量

帷幕灌浆工程量见下表。

表1 帷幕灌浆工程量表

2 灌浆试验目的及依据

2.1 灌浆试验目的

（1）验证灌浆设计参数的合理性，为后序施工提供适宜的灌浆施工参数；（2）确定合理的灌浆施工工艺及施工方案，尤其是在遇到特殊情况（如地层中遇到大量跑浆、冒浆和注浆量大等情况）时的灌浆施工技术处理措施等；

（3）通过对试验成果的分析，提出准确、充分的试验结论和成果建议，使帷幕灌浆施工顺利完成，并满足工程建设的各项管理要求。

2.2灌浆试验依据

（1）灌浆部位的施工图纸、灌浆设计技术要求，合同文件等；

（2）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）等标准、规程与规范；

（3）经我部申报并经监理批复的施工方案、试验大纲等施工技术文件；（4）业主、设计、监理方在工程建设过程中下达的技术文件和其它相关文件；

（5）监理在施工过程中下达的现场指示和它的相关要求等。

3.工程地质条件

主坝右坝肩帷幕灌浆段上覆Q2pl浅红色低液限粘土，厚度10～50cm，下部为褐色和灰色砂岩。基岩顶部较破碎，裂隙发育。

4 灌浆试验布置及完成情况

4.1 灌浆试验布置

根据帷幕灌浆设计技术要求和监理指示，在主坝右坝肩选择一区段进行生产性帷幕灌浆试验。

4.1.1试验孔布置

主坝右坝肩帷幕1-1、帷幕1-2、帷幕1-3、帷幕1-4、帷幕1-5，孔距2m。在帷幕1-3、帷幕1-4号孔之间布置一个检查孔，孔号为J-1。孔位布置如下图：

帷幕1-1 帷幕1-2 帷幕1-3 J-1 帷幕1-4 帷幕1-5

图1 帷幕灌浆试验孔布置示意图

4.2 帷幕灌浆试验完成情况

灌浆试验从2009年8月10日开始， 至2009年8月23日完工。共完成灌浆试验孔5个。9月7日～9月10日完成检查孔1个。具体完成工程量见表2。

表2 试验孔灌浆工程量汇总表

5 灌浆试验施工工艺

5.1施工设备

帷幕灌浆试验投入1台GXY-1型地质钻机，1台SGB6-10型灌浆泵，1台ZJ-400型搅拌机，1台ZJ-400型高速制浆机，1台LJ-Ⅲ型灌浆自动记录仪等。

5.2施工顺序

施工顺序为：Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅰ序孔→（14天后）检查孔；

各次序孔在终孔灌毕，按要求采用“全孔灌浆封孔法”封孔。

5.3钻孔

图例： 检查孔

F0+703.00

5.3.1孔位测放与钻机就位

试验孔的孔位严格按设计图纸要求布孔施工，并采用全站仪测量孔位，开孔孔位误差控制在允许误差（10cm）之内。

钻机安装平整牢固，用仪器调整使天车、立轴、钻孔在一条铅垂线上。

5.3.2 基岩钻进

（1）钻孔方法

检查孔孔径为Ф91mm，均采用金刚石回转取芯钻进，岩芯保存，及时编录、装箱和照相。

其它试验孔孔径均为Ф91mm，金刚石回转取芯钻进或采用复合片全面钻进。

（2）钻进

在钻进过程中，严格按照操作规程，合理掌握钻进参数，遇到特殊情况需采取措施时，上报监理批准后，再进行实施。开孔钻进时，根据地层选择合适钻头，轻压慢转钻进1m后，再按正常情况钻进。

每个钻段结束，立即进行冲孔，直至回水变清后提钻。

（3）成孔质量控制

灌浆孔孔位与设计孔位偏差值不大于10cm，终孔孔深按设计深度，残留岩芯长度或岩粉厚度不大于20cm。钻孔孔底最大偏差值符合设计规定值。

为保证钻孔质量，在施工中采取了以下防斜、纠斜措施：

①钻进前钻机锚固稳定，按设计角度用专门仪器定好立轴角度；

②钻进时合理掌握好钻进参数，钻压不要过大，根据不同地层采用适宜钻头；

（4）钻孔取芯

检查孔钻进中，作好详细记录，包括钻进回水情况、芯样状况以及孔内涌水等特殊情况。取出的芯样按次序统一编号，填牌装箱，终孔后岩芯

按要求拍照保存，并描述岩芯绘制钻孔柱状图。按监理指定的地点存放应予保存的岩芯，防止散失和混装。

5.4钻孔冲洗、压水试验

灌浆前对所有灌浆孔段进行裂隙冲洗和压水试验。

（1）冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1MPa；

（2）裂隙冲洗应冲至回水澄清。对回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。

（3）检查孔按施工图纸要求采用单点法。其它各次序孔的各灌浆段，可进行简易压水。

（4）简易压水应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1 Map；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。单点法压水试验按DL/T5148-2001附录A执行。

5.5 灌浆

5.5.1灌浆压力、灌浆方法

（1）初始灌浆压力采用0.2MPa，最大灌浆压力不大于2.5 MPa。灌浆压力尽快达到设计值。

（2）灌浆方法采用分段为全孔一段灌浆。

（3）帷幕灌浆采用循环法灌浆，灌浆管距孔底不大于0.5m。

（4）按灌浆试验确定的或监理批准的水灰比进行施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。开灌的水灰比根据灌浆试验结果确定。当灌浆压力保持不变时，注入率持续减少时，或当注入率不变而灌浆压力持续升高时，不改变水灰比。

5.5.3 灌浆浆液水灰比和变换标准

浆液变换标准为：①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当